Môn: Vật lí 8
Tiết 30 – PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT
Trong đó: Q: là nhiệt lượng vật thu vào (J)
m: là khối lượng vật (kg)
c: là nhiệt dung riêng của vật (J/kg.K)
∆t = t2 – t1: là độ tăng nhiệt độ (0C)
t2: Nhiệt độ cuối (0C)
t1: Nhiệt độ ban đầu (0C)
KIỂM TRA BÀI CŨ
Q = m.c.∆t
Trả lời :
Nêu công thức tính nhiệt lượng vật thu vào và cho biết đầy đủ tên, đơn vị của từng đại lượng trong công thức
Vật nào thu nhiệt ?
Vật nào toả nhiệt ?
Vật A
Nhiệt độ cao
Vật B
Nhiệt độ thấp
Tiếp xúc nhau
Nhiệt lượng toả ra
Nhiệt lượng
thu vào
Nhiệt độ bằng nhau
Quan sát ví dụ mô phỏng
THẢO LUẬN NHÓM
1/ Theo em khi nào thì xảy ra sự truyền nhiệt giữa hai vật ?
2/ Quá trình truyền nhiệt khi nào thì dừng lại ?
3/ Nhiệt lượng vật thu vào và nhiệt lượng vật tỏa ra có
quan hệ gì?
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
I/ Nguyên lý truyền nhiệt
Trong đó : t2 = t1- t2
với t1 nhiệt độ ban đầu
t2 nhiệt độ cuối
I. Nguyên lý truyền nhiệt
II. Phương trình cân bằng nhiệt
Cơng th?c tính nhi?t lu?ng v?t thu v�o?
Qthu vào = m1 .C1 .t1
Nhiệt lượng vật toả ra cũng tính bằng công thức:
Qtoả ra = m2 .C2 .t2
Trong đó: t1 = t2 – t1
với t2 nhiệt độ cuối
t1 nhiệt độ ban đầu
Q thu v�o
Q to? ra
1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
Qtoả ra = Qthu vào
III. Ví dụ về dùng phương trình cân bằng nhiệt
Ví dụ 1:Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,15kg được đun nóng tới 1000C vào một cốc nước ở nhiệt độ 200C. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 250C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau.
Tóm tắt:
m1 = 0,15kg
c1 = 880J/kg.K.
t1 = 100oC
t = 25oC
c2 = 4 200J/kg.K
t2 = 20oC
m2 = ?
Nhiệt lượng do quả cầu nhôm tỏa ra:
Q1 = m1.c1.(t1 – t)
= 0,15.880.(100-25) =9900(J)
Nhiệt lượng do nước thu vào:
Q2 = m2.c2.(t – t2)
= m2. 4200(25-20)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Q1 => m2.4200.(25 – 20) = 9900
Đáp số: 0,47kg
Tóm tắt:
m1 = 200g=0,2kg
t1 = 100oC
C1 = C2 =
4200J/kg.K
t2 = 30oC
m2 =300= 0,3kg
t = ?
Nhiệt lượng do nước sôi tỏa ra:
Q1 = m1.c1.(t1 – t) = 0,2.4200.(100-t)
Nhiệt lượng do nước ở nhiệt độ phòng thu vào:
Q2 = m2.c2.(t – 30) = 0,3.4200.( t – 30)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
Q1 = Q2 0,2.4200.(100-t) = 0,3.4200.(t – 30) 20-0,2t = 0,3t-9=>t = 580C
Đáp số: 580C
Ví dụ 2: Hãy dùng phương trình cân bằng nhiệt để tính nhiệt độ của hỗn hợp gồm 200g nước đang sôi đổ vào 300g nước ở nhiệt độ phòng. (30oC)
C2/ Người ta thả một miếng đồng khối lượng 0,5kg vào 500g nước. Miếng đồng nguội đi từ 80oC xuống 20oC. Hỏi nước nhận được một nhiệt lượng bao nhiêu và nóng lên thêm bao nhiêu độ?
Tóm tắt
m1 = 0,5 kg
c1 = 380 J/kg.K
t1 = 80 oC
t2 = 20 oC
m2 = 500g = 0,5Kg
c2 =4200J/kg.K
Q2 = ? J, t = ? oC
Nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng đồng tỏa ra.
Q1=Q2 = m1c1 (t1 – t2)
= 0,5 .380 .(80 – 20) = 11400(J)
Độ tăng nhiệt độ của nước.
Q2 = m2c2.∆t => ∆t
0,5. 4200. ∆t = 11400
∆t = 5,43 (oC)
Đáp số: Q2 = 11400J, ∆t = 5,43 0C
C3/ Để xác định nhiệt dung riêng của một kim loại, người ta bỏ vào nhịêt lượng kế chứa 500 g nước ở nhiệt độ 130C một miếng kim loại có khối lượng 400g được nung nóng tới 1000C. Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 200C. Tính nhiệt dung riêng của kim loại. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng bình nhiệt lượng kế và không khí. Lấy nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K
Tóm tắt: m1= 500g; t1 = 130C; m2= 400g; t2= 1000C; t= 200C; c1= 4190J/kg.K Tính : c2 = ?
Bài giải:
Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng nhiệt độ: Q1= m1.c1.(t- t1)= 0,5.4190.(20 -13) = 14665(J)
Nhiệt lượng miếng kim loại toả ra khi hạ nhiệt độ: Q2= m2.c2.(t2- t) =0,4.c2.(100-20)= 32.c2 (J)
Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 =Q2 hay 14665 = 32.c2
c2 = 458 J/kg.K
Vậy: Nhiệt dung riêng của kim loại là: 458J/kg.K. Kim loại đó là thép
Tóm tắt: m1= 500g=0,5kg
t1 = 130C
m2= 400g=0,4kg
t2 = 1000C
t = 200C
c1 = 4190J/kg.K Tính : c2 = ?
Các bước khi giải bài toán dùng phương trình cân bằng nhiệt
Bước 1 : Đọc và tìm hiểu đề Bước 2 : Phân tích xem có bao nhiêu chất tham gia truyền nhiệt theo nguyên lí truyền nhiệt. Xác nhận các tham số cho từng chất ứng với từng đơn vị. Xác định nhiệt độ đầu, nhiệt độ cuối của từng chất. Dự kiến lời giải, dự kiến công thức nào sẽ sử dụng để giải Bước 3 : Tóm tắt bài toán (Chú ý đơn vị )
Bước4: Hoàn thành bài giải theo dữ kiện đã tóm tắt
Bước 5: Kiểm tra kết quả và ghi đáp số
Để chuẩn bị tốt cho tiết học sau, các em hãy:
- Học thuộc ghi nhớ
- Làm BT: 25.1, 25.2, 23.3, 25.4, 25.5, 25.6 trong SBT.
Xem và làm lại các bài tập để tiết sau giải bài tập
Đọc phần “ Có thể em chưa biết”
Tiết học đến đây đã hết Chúc Quý Thầy cô sức khoẻ Chúc các em học tập tốt
Hoạt động trò chơi
Ngôi sao may mắn
1
5
4
3
2
Nêu nội dung nguyên lý truyền nhiệt
1
1- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
2- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thì dừng lại.
3- Nhiệt lượng do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.
Bạn nhận được phần quà là một tràng pháo tay
2
Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào
3
Q = mc( t2 – t1)
t2 là nhiệt độ cuối, t1 là nhiệt độ ban đầu
Công thức tính nhiệt lượng
vật tỏa ra
4
Q = mc( t1- t2 )
t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối
nguon VI OLET
